Όλες οι φόρμουλες αμινοξέων. Η βέλτιστη αναλογία αμινοξέων σε BCAA. Αμινοξέα σε δισκία

Αμινοξέα.

Αμινοξέα(αμινοκαρβοξυλικά οξέα) - οργανικές ενώσεις, το μόριο των οποίων περιέχει ταυτόχρονα καρβοξυλ (-COOH) Και ομάδες αμίνης (-ΝΗ 2).

Η δομή των αμινοξέων μπορεί να εκφραστεί με τον γενικό τύπο παρακάτω:
(Οπου R– ρίζα υδρογονάνθρακα, η οποία μπορεί να περιέχει διάφορες λειτουργικές ομάδες).

Αμινοξέαμπορούν να θεωρηθούν ως παράγωγα καρβοξυλικά οξέα, στην οποία ένα ή περισσότερα άτομα υδρογόνου αντικαθίστανται από ομάδες αμίνης (-ΝΗ2).

Ένα παράδειγμα είναι τα πρωτόζωα: αμινοοξικό οξύ, ή γλυκίνηκαι αμινοπροπιονικό οξύ ή αλανίνη:

Χημικές ιδιότητες αμινοξέων

Τα αμινοξέα είναι αμφοτερικές ενώσεις, δηλ. Ανάλογα με τις συνθήκες, μπορούν να εμφανίσουν τόσο βασικές όσο και όξινες ιδιότητες.

Λόγω της καρβοξυλικής ομάδας ( -COOH) σχηματίζουν άλατα με βάσεις.
Λόγω της αμινομάδας ( -ΝΗ 2) σχηματίζουν άλατα με οξέα.

Ένα ιόν υδρογόνου που αποβάλλεται κατά την διάσταση από ένα καρβοξυλικό ( -ΑΥΤΟΣ) αμινοξύ, μπορεί να περάσει στην αμινομάδα του με το σχηματισμό μιας ομάδας αμμωνίου ( NH3+).

Έτσι, υπάρχουν και αμινοξέα και αντιδρούν με τη μορφή διπολικών ιόντων (εσωτερικά άλατα).

Αυτό εξηγεί ότι διαλύματα αμινοξέων που περιέχουν μία καρβοξυλική και μία αμινομάδα έχουν ουδέτερη αντίδραση.

Άλφα αμινοξέα

Από μόρια αμινοξέαμόρια πρωτεϊνικών ουσιών δομούνται ή πρωτεΐνες, τα οποία, κατά την πλήρη υδρόλυση υπό την επίδραση ορυκτών οξέων, αλκαλίων ή ενζύμων, αποσυντίθενται, σχηματίζοντας μίγματα αμινοξέων.

Ο συνολικός αριθμός των φυσικών αμινοξέων φτάνει τα 300, αλλά μερικά από αυτά είναι αρκετά σπάνια.

Μεταξύ των αμινοξέων, υπάρχει μια ομάδα 20 πιο σημαντικών. Βρίσκονται σε όλες τις πρωτεΐνες και ονομάζονται άλφα αμινοξέα.

Άλφα αμινοξέα– κρυσταλλικές ουσίες διαλυτές στο νερό. Πολλά από αυτά έχουν γλυκιά γεύση. Αυτή η ιδιότητα αντικατοπτρίζεται στο όνομα του πρώτου ομόλογου στη σειρά άλφα αμινοξέων - γλυκίνη, το οποίο ήταν και το πρώτο άλφα αμινοξύ που βρέθηκε σε φυσικό υλικό.

Παρακάτω είναι ένας πίνακας με μια λίστα άλφα αμινοξέων:

Απαραίτητα αμινοξέα

Κύρια πηγή άλφα αμινοξέαοι πρωτεΐνες των τροφίμων εξυπηρετούν το σώμα των ζώων.

Πολλά άλφα αμινοξέα συντίθενται στο σώμα, αλλά ορισμένα άλφα αμινοξέα που είναι απαραίτητα για τη σύνθεση πρωτεϊνών δεν συντίθενται στο σώμα και πρέπει να έρθει από έξω, με φαγητό. Αυτά τα αμινοξέα ονομάζονται αναντικατάστατος. Εδώ είναι η λίστα τους:

Σε ορισμένες, συχνά συγγενείς, ασθένειες, ο κατάλογος των απαραίτητων οξέων διευρύνεται. Για παράδειγμα, με τη φαινυλκετονουρία, το ανθρώπινο σώμα δεν συνθέτει άλλο άλφα αμινοξύ - τυροσίνη, η οποία στον οργανισμό των υγιών ανθρώπων λαμβάνεται με υδροξυλίωση της φαινυλαλανίνης.

Χρήση αμινοξέων στην ιατρική πρακτική

Άλφα αμινοξέακαταλαμβάνουν βασική θέση σε μεταβολισμό του αζώτου. Πολλά από αυτά χρησιμοποιούνται στην ιατρική πρακτική ως φάρμακα, επηρεάζοντας τον μεταβολισμό των ιστών.

Ετσι, γλουταμινικό οξύχρησιμοποιείται για τη θεραπεία ασθενειών του κεντρικού νευρικού συστήματος, μεθειονίνηΚαι ιστιδίνη– θεραπεία και πρόληψη ηπατικών παθήσεων, κυστεΐνη– οφθαλμικές παθήσεις.

(διακλαδισμένης αλυσίδας αμινοξέα) είναι σημαντικά για τον μυϊκό ιστό. Αλλά δεν γνωρίζουν όλοι ποια πρέπει να είναι η σωστή αναλογία αυτών των αμινοξέων μεταξύ τους.

ΣΗΜΕΡΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΟΥΜΕ ΠΟΛΛΑ ΑΜΙΝΟΞΕΑ BCAA ΠΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗΝ ΑΓΟΡΑ, Η ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΤΩΝ ΟΠΟΙΩΝ ΚΥΜΑΝΙΖΕΙ ΑΠΟ 2:1:1 έως 12:1:1. ΛΟΙΠΟΝ ΤΙ ΝΑ ΕΠΙΛΕΞΩ;

Οι έμπειροι αθλητές γνωρίζουν από καιρό και γνωρίζουν πόσο ισχυρό είναι αυτό το πράγμα. Η λευκίνη, η βαλίνη και η ισολευκίνη, ή μάλλον ο συνδυασμός τους, έχουν αποκτήσει φήμη ως ένα από τα πιο αποτελεσματικά συμπληρώματα στην αγορά. αθλητική διατροφή. Ωστόσο, δεδομένου ότι διαφορετικά συμπληρώματα περιέχουν διαφορετικές αναλογίες αυτών των τριών αμινοξέων, υπάρχει μεγάλη σύγχυση. Πριν βουτήξουμε σε αυτή τη συζήτηση, εδώ είναι μια γρήγορη επισκόπηση αυτού του συμπληρώματος.

ΒΟΗΘΕΙΑ ΣΤΗΝ ΚΑΨΗ ΛΙΠΟΥΣ

Αν σας ενδιαφέρει η απώλεια λίπους, υπάρχει ένας άλλος λόγος για τον οποίο η αναλογία 2:1:1 είναι καλύτερη. Ετσι, ισολευκίνη.

Ιάπωνες ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα ποντίκια τρέφονταν ισολευκίνηκατά τη διάρκεια μιας δίαιτας υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, κέρδισαν σημαντικά λιγότερη μάζα λίπους από εκείνα τα ποντίκια που δεν έλαβαν ισολευκίνη. Αυτό οφειλόταν στην ικανότητα ισολευκίνηενεργοποιούν ειδικούς υποδοχείς που αυξάνουν την καύση λίπους και εμποδίζουν τη συσσώρευσή του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη ικανότητα καύσης λίπους και μικρότερη πιθανότητα αποθήκευσής του.

Αποδεικνύεται ότι BCAA, που έχουν αναλογία πολύ μεγαλύτερη από 2:1:1 , μπορεί να λειτουργήσει εναντίον σας. Μερικοί BCAA- τα προϊόντα παρέχουν μόνο 500 mg ή ακόμα λιγότερο βαλίναΚαι ισολευκίνη. Μείνετε μακριά τους. Αυτή η ποσότητα δεν είναι αρκετή για να σας κρατήσει σε ενέργεια, αλλά είναι αρκετή για να προσφέρει θαμπή κούραση κατά τη διάρκεια της προπόνησης. Αυτό δεν θα βοηθήσει στη μεγιστοποίηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης των μυών και την επακόλουθη μυϊκή ανάπτυξη.

ΣΥΝΑΨΗ

Η συμβουλή μας είναι να κολλήσετε BCAA-προϊόντα που χρησιμοποιούν την αναλογία 2:1:1 παρέχοντας τουλάχιστον 1 γραμμάριο ισολευκίνηκαι 1 γρ βαλίναανά μερίδα. Αν όμως ψάχνετε για την καλύτερη επιλογή, επιλέξτε 3 γρ λευκίνηανά μερίδα.

Μπορείτε επίσης να πάρετε άλλη μερίδα κατά τη διάρκεια της προπόνησής σας. BCAA. Βεβαιωθείτε επίσης ότι λαμβάνετε τουλάχιστον 1 γρ ισολευκίνηΚαι βαλίναμετά την προπόνηση, μαζί με τουλάχιστον 3 γρ λευκίνη.

Λάβετε υπόψη ότι αυτό θα πρέπει να είναι επιπρόσθετο σε ένα ρόφημα πρωτεΐνης πριν και μετά την προπόνηση ή ένα μεγάλο κούνημα πρωτεΐνης, το οποίο θα πίνετε πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την προπόνησή σας. Αυτό θα αυξήσει το περιεχόμενο BCAA, αλλά μην ανησυχείτε: εξακολουθείτε να χρειάζεστε αυτά τα αμινοξέα για να μεγιστοποιήσετε την ανάπτυξη μυϊκή μάζακαι ενέργεια.

Τα αμινοξέα είναι το κύριο δομικό υλικό κάθε ζωντανού οργανισμού. Από τη φύση τους είναι οι πρωταρχικές αζωτούχες ουσίες των φυτών, οι οποίες συντίθενται από το έδαφος. Η δομή των αμινοξέων εξαρτάται από τη σύνθεσή τους.

Δομή αμινοξέων

Κάθε μόριό του έχει ομάδες καρβοξυλίου και αμίνης, οι οποίες συνδέονται με μια ρίζα. Εάν ένα αμινοξύ περιέχει 1 καρβοξυλική και 1 αμινομάδα, η δομή του μπορεί να υποδειχθεί από τον τύπο που παρουσιάζεται παρακάτω.

Τα αμινοξέα που έχουν 1 οξύ και 1 αλκαλική ομάδα ονομάζονται μονοαμινομονοκαρβοξυλικά οξέα. Στους οργανισμούς, συντίθενται επίσης 2 καρβοξυλομάδες ή 2 ομάδες αμίνης και των οποίων οι λειτουργίες προσδιορίζονται. Τα αμινοξέα που περιέχουν 2 ομάδες καρβοξυλίου και 1 αμίνης ονομάζονται μονοαμινοδικαρβοξυλικά και εκείνα που περιέχουν 2 αμίνες και 1 καρβοξυλικά ονομάζονται διαμινομονοκαρβοξυλικά.

Διαφέρουν επίσης στη δομή της οργανικής ρίζας R. Κάθε ένα από αυτά έχει το δικό του όνομα και δομή. Εξ ου και οι διαφορετικές λειτουργίες των αμινοξέων. Είναι η παρουσία όξινων και αλκαλικών ομάδων που εξασφαλίζει την υψηλή αντιδραστικότητα του. Οι ομάδες αυτές συνδέουν αμινοξέα και σχηματίζουν ένα πολυμερές - πρωτεΐνη. Οι πρωτεΐνες ονομάζονται επίσης πολυπεπτίδια λόγω της δομής τους.

Τα αμινοξέα ως δομικά υλικά

Ένα μόριο πρωτεΐνης είναι μια αλυσίδα δεκάδων ή εκατοντάδων αμινοξέων. Οι πρωτεΐνες διαφέρουν ως προς τη σύνθεση, την ποσότητα και τη σειρά των αμινοξέων, επειδή ο αριθμός των συνδυασμών των 20 συστατικών είναι σχεδόν άπειρος. Ορισμένα από αυτά έχουν ολόκληρη τη σύνθεση των απαραίτητων αμινοξέων, άλλα δεν έχουν ένα ή περισσότερα. Τα μεμονωμένα αμινοξέα, μια δομή της οποίας οι λειτουργίες είναι παρόμοιες με τις πρωτεΐνες του ανθρώπινου σώματος, δεν χρησιμοποιούνται ως προϊόντα διατροφής, καθώς είναι ελάχιστα διαλυτά και δεν διασπώνται από το γαστρεντερικό σωλήνα. Αυτές περιλαμβάνουν τις πρωτεΐνες των νυχιών, των μαλλιών, της γούνας ή των φτερών.

Οι λειτουργίες των αμινοξέων είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθούν. Αυτές οι ουσίες είναι η κύρια τροφή στη διατροφή του ανθρώπου. Τι λειτουργία επιτελούν τα αμινοξέα; Αυξάνουν την ανάπτυξη της μυϊκής μάζας, βοηθούν στην ενίσχυση των αρθρώσεων και των συνδέσμων, στην αποκατάσταση των κατεστραμμένων ιστών του σώματος και συμμετέχουν σε όλες τις διαδικασίες που συμβαίνουν στο ανθρώπινο σώμα.

Απαραίτητα αμινοξέα

Μόνο από συμπληρώματα ή προϊόντα διατροφής μπορείτε να αποκτήσετε Λειτουργίες στη διαδικασία σχηματισμού υγιών αρθρώσεων, δυνατών μυών, όμορφων μαλλιών είναι πολύ σημαντικές. Αυτά τα αμινοξέα περιλαμβάνουν:

• φαινυλαλανίνη;
• λυσίνη;
• θρεονίνη;
• μεθειονίνη;
• βαλίνη?
• λευκίνη;
• τρυπτοφάνη;
• ιστιδίνη;
• ισολευκίνη.

Λειτουργίες απαραίτητων αμινοξέων

Αυτά τα τούβλα εκτελούν βασικές λειτουργίες στη λειτουργία κάθε κυττάρου του ανθρώπινου σώματος. Είναι αόρατα μέχρι να εισέλθουν στο σώμα επαρκή ποσότητα, αλλά η έλλειψή τους βλάπτει σημαντικά τη λειτουργία ολόκληρου του οργανισμού.

1. Η βαλίνη ανανεώνει τους μύες και χρησιμεύει ως εξαιρετική πηγή ενέργειας.
2. Η ιστιδίνη βελτιώνει τη σύνθεση του αίματος, προάγει την ανάκτηση και ανάπτυξη των μυών και βελτιώνει τη λειτουργία των αρθρώσεων.
3. Η ισολευκίνη βοηθά στην παραγωγή αιμοσφαιρίνης. Ελέγχει την ποσότητα του σακχάρου στο αίμα, αυξάνει την ενέργεια και την αντοχή του ατόμου.
4. Η λευκίνη ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα, παρακολουθεί το επίπεδο του σακχάρου και των λευκοκυττάρων στο αίμα. Εάν το επίπεδο των λευκοκυττάρων είναι πολύ υψηλό: τα μειώνει και ενεργοποιεί τα αποθέματα του σώματος για την εξάλειψη της φλεγμονής.
5. Η λυσίνη βοηθά στην απορρόφηση του ασβεστίου, το οποίο χτίζει και δυναμώνει τα οστά. Βοηθά την παραγωγή κολλαγόνου, βελτιώνει τη δομή της τρίχας. Για τους άνδρες, αυτό είναι ένα εξαιρετικό αναβολικό στεροειδές, καθώς χτίζει μύες και αυξάνει την ανδρική δύναμη.
6. Η μεθειονίνη ομαλοποιεί τη λειτουργία του πεπτικού συστήματος και του ήπατος. Συμμετέχει στη διάσπαση των λιπών, εξαλείφει την τοξίκωση σε έγκυες γυναίκες και έχει ευεργετική επίδραση στα μαλλιά.
7. Η θρεονίνη βελτιώνει τη λειτουργία του γαστρεντερικού σωλήνα. Αυξάνει την ανοσία, συμμετέχει στη δημιουργία ελαστίνης και κολλαγόνου. Η θρεονίνη εμποδίζει την εναπόθεση λίπους στο ήπαρ.
8. Η τρυπτοφάνη είναι υπεύθυνη για τα ανθρώπινα συναισθήματα. Παράγει σεροτονίνη - την ορμόνη της ευτυχίας, ομαλοποιώντας έτσι τον ύπνο και ανεβάζοντας τη διάθεση. Δαμάζει την όρεξη, έχει ευεργετική επίδραση στον καρδιακό μυ και τις αρτηρίες.
9. Η φαινυλαλανίνη χρησιμεύει ως πομπός σημάτων από τα νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο του κεφαλιού. Βελτιώνει τη διάθεση, καταστέλλει την ανθυγιεινή όρεξη, βελτιώνει τη μνήμη, αυξάνει την ευαισθησία, μειώνει τον πόνο.

Η ανεπάρκεια βασικών αμινοξέων οδηγεί σε καθυστέρηση της ανάπτυξης, μεταβολικές διαταραχές και μειωμένη μυϊκή μάζα.

Μη απαραίτητα αμινοξέα

Αυτά είναι αμινοξέα, η δομή και οι λειτουργίες των οποίων παράγονται στο σώμα:

• αργινίνη?
• αλανίνη;
• ασπαραγίνη?
• γλυκίνη?
• προλίνη;
• ταυρίνη?
• τυροσίνη;
• γλουταμινικό?
• σερίνη?
• γλουταμίνη?
• ορνιθίνη?
• κυστεΐνη;
• καρνιτίνη

Λειτουργίες μη βασικών αμινοξέων

1. Η κυστεΐνη αποβάλλει τις τοξικές ουσίες, συμμετέχει στη δημιουργία του δέρματος και του μυϊκού ιστού και είναι ένα φυσικό αντιοξειδωτικό.
2. Η τυροσίνη μειώνει τη σωματική κόπωση, επιταχύνει το μεταβολισμό, εξαλείφει το άγχος και την κατάθλιψη.
3. Η αλανίνη χρησιμεύει για την ανάπτυξη των μυών και είναι πηγή ενέργειας.
4. αυξάνει το μεταβολισμό και μειώνει το σχηματισμό αμμωνίας κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης.
5. Η κυστίνη εξαλείφει τον πόνο όταν τραυματίζονται σύνδεσμοι και αρθρώσεις.
6. υπεύθυνο για την εγκεφαλική δραστηριότητα για μεγάλα χρονικά διαστήματα σωματική δραστηριότηταμετατρέπεται σε γλυκόζη, παράγοντας ενέργεια.
7. Η γλουταμίνη αποκαθιστά τους μύες, βελτιώνει το ανοσοποιητικό, επιταχύνει το μεταβολισμό, ενισχύει τη λειτουργία του εγκεφάλου και δημιουργεί αυξητική ορμόνη.
8. Η γλυκίνη είναι απαραίτητη για τη μυϊκή λειτουργία, τη διάσπαση του λίπους, τη σταθεροποίηση αρτηριακή πίεσηκαι σακχάρου στο αίμα.
9. Η καρνιτίνη μετακινεί τα λιπαρά οξέα στα κύτταρα, όπου διασπώνται για να απελευθερώσουν ενέργεια, με αποτέλεσμα να καίγονται περιττό λίποςκαι παράγεται ενέργεια.
10. Η ορνιθίνη παράγει αυξητική ορμόνη, συμμετέχει στη διαδικασία σχηματισμού ούρων, διασπά τα λιπαρά οξέα και βοηθά στην παραγωγή ινσουλίνης.
11. Η προλίνη εξασφαλίζει την παραγωγή κολλαγόνου, είναι απαραίτητη για τους συνδέσμους και τις αρθρώσεις.
12. Η σερίνη βελτιώνει την ανοσία και παράγει ενέργεια, είναι απαραίτητη για τον γρήγορο μεταβολισμό των λιπαρών οξέων και την ανάπτυξη των μυών.
13. Η ταυρίνη διασπά το λίπος, αυξάνει την αντίσταση του οργανισμού και συνθέτει χολικά άλατα.

Η πρωτεΐνη και οι ιδιότητές της

Οι πρωτεΐνες, ή πρωτεΐνες, είναι ενώσεις υψηλής μοριακής απόδοσης που περιέχουν άζωτο. Η έννοια της «πρωτεΐνης», που ονομάστηκε για πρώτη φορά από τον Berzelius το 1838, προέρχεται από την ελληνική λέξη και σημαίνει «πρωτεύουσα», η οποία αντανακλά τον ηγετικό ρόλο των πρωτεϊνών στη φύση. Η ποικιλία των πρωτεϊνών καθιστά δυνατή την ύπαρξη ενός τεράστιου αριθμού ζωντανών όντων: από τα βακτήρια μέχρι το ανθρώπινο σώμα. Υπάρχουν σημαντικά περισσότερα από αυτά από άλλα μακρομόρια, επειδή οι πρωτεΐνες είναι το θεμέλιο ενός ζωντανού κυττάρου. Αποτελούν περίπου το 20% της μάζας του ανθρώπινου σώματος, περισσότερο από το 50% της ξηρής μάζας του κυττάρου. Αυτός ο αριθμός διαφορετικών πρωτεϊνών εξηγείται από τις ιδιότητες είκοσι διαφορετικών αμινοξέων, τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και δημιουργούν μόρια πολυμερούς.

Μια εξαιρετική ιδιότητα των πρωτεϊνών είναι η ικανότητα να δημιουργούν ανεξάρτητα μια συγκεκριμένη χωρική δομή χαρακτηριστική μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης. Οι πρωτεΐνες είναι βιοπολυμερή με πεπτιδικούς δεσμούς. Η χημική σύνθεση των πρωτεϊνών χαρακτηρίζεται από σταθερή μέση περιεκτικότητα σε άζωτο περίπου 16%.

Η ζωή, καθώς και η ανάπτυξη και η ανάπτυξη του σώματος, είναι αδύνατη χωρίς τη λειτουργία των πρωτεϊνικών αμινοξέων για την κατασκευή νέων κυττάρων. Οι πρωτεΐνες δεν μπορούν να αντικατασταθούν από άλλα στοιχεία, ο ρόλος τους στον ανθρώπινο οργανισμό είναι εξαιρετικά σημαντικός.

Λειτουργίες πρωτεϊνών

Η ανάγκη για πρωτεΐνες έγκειται στις ακόλουθες λειτουργίες:

• Είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη, καθώς είναι το κύριο δομικό υλικό για τη δημιουργία νέων κυττάρων.
• ελέγχει το μεταβολισμό, κατά τον οποίο απελευθερώνεται ενέργεια. Μετά την κατανάλωση τροφής, ο μεταβολικός ρυθμός αυξάνεται, για παράδειγμα, εάν το φαγητό αποτελείται από υδατάνθρακες, ο μεταβολισμός επιταχύνεται κατά 4%, εάν αποτελείται από πρωτεΐνες - κατά 30%.
• ρυθμίζει στο σώμα λόγω της υδροφιλίας του - την ικανότητα να προσελκύει νερό.
• ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα συνθέτοντας αντισώματα που προστατεύουν από τη μόλυνση και εξαλείφουν την απειλή της ασθένειας.

Προϊόντα - πηγές πρωτεϊνών

Οι ανθρώπινοι μύες και ο σκελετός αποτελούνται από ζωντανούς ιστούς που όχι μόνο λειτουργούν αλλά και ανανεώνονται σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Ανακάμπτουν από ζημιές και διατηρούν τη δύναμη και την αντοχή τους. Για να γίνει αυτό, απαιτούν πολύ συγκεκριμένα θρεπτικά συστατικά. Η τροφή παρέχει στο σώμα την ενέργεια που χρειάζεται για όλες τις διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της μυϊκής λειτουργίας, της ανάπτυξης και της επισκευής των ιστών. Και η πρωτεΐνη στο σώμα χρησιμοποιείται τόσο ως πηγή ενέργειας όσο και ως δομικό υλικό.

Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να τηρείτε την καθημερινή χρήση του στα τρόφιμα. Τροφές πλούσιες σε πρωτεΐνες: κοτόπουλο, γαλοπούλα, άπαχο ζαμπόν, χοιρινό, μοσχάρι, ψάρι, γαρίδες, φασόλια, φακές, μπέικον, αυγά, ξηροί καρποί. Όλες αυτές οι τροφές παρέχουν στον οργανισμό πρωτεΐνη και την απαραίτητη ενέργεια για τη ζωή.

Οι χημικές ουσίες που περιέχουν τα δομικά συστατικά ενός καρβοξυλικού οξέος και ενός μορίου αμίνης ονομάζονται αμινοξέα. Αυτή είναι η γενική ονομασία για μια ομάδα οργανικών ενώσεων που περιέχουν μια αλυσίδα υδρογονάνθρακα, μια καρβοξυλική ομάδα (-COOH) και μια αμινομάδα (-NH2). Οι πρόδρομοί τους είναι τα καρβοξυλικά οξέα και τα μόρια στα οποία το υδρογόνο στο πρώτο άτομο άνθρακα αντικαθίσταται από μια αμινομάδα ονομάζονται άλφα αμινοξέα.

Μόνο 20 αμινοξέα είναι πολύτιμα για τις ενζυμικές αντιδράσεις βιοσύνθεσης που συμβαίνουν στο σώμα όλων των ζωντανών όντων. Αυτές οι ουσίες ονομάζονται τυπικά αμινοξέα. Υπάρχουν επίσης μη τυποποιημένα αμινοξέα που περιλαμβάνονται σε ορισμένα ειδικά μόρια πρωτεΐνης. Δεν βρίσκονται παντού, αν και επιτελούν σημαντική λειτουργία στην άγρια ​​ζωή. Είναι πιθανό ότι οι ρίζες αυτών των οξέων τροποποιούνται μετά τη βιοσύνθεση.

Γενικές πληροφορίες και κατάλογος ουσιών

Υπάρχουν δύο μεγάλες ομάδες αμινοξέων που απομονώθηκαν λόγω των προτύπων εμφάνισής τους στη φύση. Συγκεκριμένα, υπάρχουν 20 αμινοξέα τυπικού τύπου και 26 αμινοξέα μη τυπικού τύπου. Τα πρώτα βρίσκονται στις πρωτεΐνες οποιουδήποτε ζωντανού οργανισμού, ενώ τα δεύτερα είναι ειδικά για μεμονωμένους ζωντανούς οργανισμούς.

Τα 20 τυπικά αμινοξέα χωρίζονται σε 2 τύπους ανάλογα με την ικανότητά τους να συντίθενται στον ανθρώπινο οργανισμό. Αυτά είναι αντικαταστάσιμα, τα οποία στα ανθρώπινα κύτταρα μπορούν να σχηματιστούν από πρόδρομες ουσίες, και αναντικατάστατα, για τη σύνθεση των οποίων δεν υπάρχουν ενζυμικά συστήματα ή υπόστρωμα. Τα μη απαραίτητα αμινοξέα μπορεί να μην υπάρχουν στα τρόφιμα, καθώς το σώμα μπορεί να τα συνθέσει, αναπληρώνοντας την ποσότητα τους εάν είναι απαραίτητο. Τα απαραίτητα αμινοξέα δεν μπορούν να ληφθούν από τον οργανισμό από μόνο του και ως εκ τούτου πρέπει να λαμβάνονται από τις τροφές.

Οι βιοχημικοί έχουν καθορίσει τα ονόματα των αμινοξέων από την ομάδα των απαραίτητων αμινοξέων. Είναι 8 γνωστά συνολικά:

• μεθειονίνη;
• θρεονίνη;
• ισολευκίνη;
• λευκίνη;
• φαινυλαλανίνη;
• τρυπτοφάνη;
• βαλίνη?
• λυσίνη;
• Η ιστιδίνη περιλαμβάνεται επίσης συχνά εδώ.

Πρόκειται για ουσίες με διαφορετική δομή της ρίζας υδρογονάνθρακα, αλλά πάντα με την παρουσία μιας καρβοξυλικής ομάδας και μιας αμινομάδας στο άτομο άλφα-C.

Υπάρχουν 11 ουσίες στην ομάδα των μη βασικών αμινοξέων:

• αλανίνη;
• γλυκίνη?
• αργινίνη?
• ασπαραγίνη?
• ασπαρτικό οξύ;
• κυστεΐνη;
• γλουταμινικό οξύ;
• γλουταμίνη?
• προλίνη;
• σερίνη?
• τυροσίνη

Βασικά, η χημική τους δομή είναι πιο απλή από αυτή των απαραίτητων, άρα η σύνθεσή τους είναι πιο εύκολη για τον οργανισμό. Τα περισσότερα απαραίτητα αμινοξέα δεν μπορούν να ληφθούν μόνο λόγω της έλλειψης ενός υποστρώματος, δηλαδή ενός προδρόμου μορίου μέσω μιας αντίδρασης τρανσαμίνωσης.

Γλυκίνη, αλανίνη, βαλίνη

Στη βιοσύνθεση μορίων πρωτεΐνης χρησιμοποιούνται συχνότερα η γλυκίνη, η βαλίνη και η αλανίνη (ο τύπος κάθε ουσίας υποδεικνύεται παρακάτω στο σχήμα). Αυτά τα αμινοξέα είναι τα πιο απλά σε χημική δομή. Η ουσία γλυκίνη είναι η απλούστερη στην κατηγορία των αμινοξέων, δηλαδή, εκτός από το άτομο άνθρακα άλφα, η ένωση δεν έχει ρίζες. Ωστόσο, ακόμη και το πιο απλό μόριο στη δομή παίζει σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση της ζωής. Συγκεκριμένα, ο δακτύλιος πορφυρίνης της αιμοσφαιρίνης και οι βάσεις πουρίνης συντίθενται από τη γλυκίνη. Ο πορφυρικός δακτύλιος είναι ένα τμήμα πρωτεΐνης της αιμοσφαιρίνης, σχεδιασμένο για να συγκρατεί άτομα σιδήρου ως μέρος μιας αναπόσπαστης ουσίας.

Η γλυκίνη εμπλέκεται στη λειτουργία του εγκεφάλου, ενεργώντας ως ανασταλτικός πομπός του κεντρικού νευρικού συστήματος. Αυτό σημαίνει ότι εμπλέκεται περισσότερο στο έργο του εγκεφαλικού φλοιού - του πιο πολύπλοκα οργανωμένου ιστού του. Το πιο σημαντικό, η γλυκίνη είναι ένα υπόστρωμα για τη σύνθεση βάσεων πουρίνης απαραίτητες για το σχηματισμό νουκλεοτιδίων που κωδικοποιούν κληρονομικές πληροφορίες. Επιπλέον, η γλυκίνη χρησιμεύει ως πηγή για τη σύνθεση των άλλων 20 αμινοξέων, ενώ η ίδια μπορεί να σχηματιστεί από τη σερίνη.

Το αμινοξύ αλανίνη έχει ελαφρώς πιο πολύπλοκο τύπο από τη γλυκίνη, καθώς έχει μια ρίζα μεθυλίου που αντικαθίσταται από ένα άτομο υδρογόνου στο άτομο άνθρακα άλφα της ουσίας. Ταυτόχρονα, η αλανίνη παραμένει επίσης ένα από τα μόρια που εμπλέκονται συχνότερα στις διαδικασίες της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών. Είναι μέρος οποιασδήποτε πρωτεΐνης στη ζωντανή φύση.

Η βαλίνη, η οποία δεν μπορεί να συντεθεί στο ανθρώπινο σώμα, είναι ένα αμινοξύ με διακλαδισμένη υδρογονανθρακική αλυσίδα που αποτελείται από τρία άτομα άνθρακα. Η ρίζα ισοπροπυλίου δίνει στο μόριο περισσότερο βάρος, αλλά εξαιτίας αυτού είναι αδύνατο να βρεθεί υπόστρωμα για βιοσύνθεση στα κύτταρα των ανθρώπινων οργάνων. Επομένως, η βαλίνη πρέπει να παρέχεται με τροφή. Υπάρχει κυρίως στις δομικές πρωτεΐνες των μυών.

Τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν ότι η βαλίνη είναι απαραίτητη για τη λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος. Συγκεκριμένα, λόγω της ικανότητάς του να αποκαθιστά το περίβλημα μυελίνης των νευρικών ινών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως επικουρικό στη θεραπεία της σκλήρυνσης κατά πλάκας, του εθισμού στα ναρκωτικά και της κατάθλιψης. Βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες σε προϊόντα κρέατος, ρύζι και αποξηραμένα μπιζέλια.

Τυροσίνη, ιστιδίνη, τρυπτοφάνη

Στον οργανισμό, η τυροσίνη μπορεί να συντεθεί από φαινυλαλανίνη, αν και προέρχεται σε μεγάλες ποσότητες από γαλακτοκομικά τρόφιμα, κυρίως τυρί κότατζ και τυριά. Είναι μέρος της καζεΐνης, μιας ζωικής πρωτεΐνης που βρίσκεται σε αφθονία στο τυρόπηγμα και τα τυροκομικά προϊόντα. Η βασική σημασία της τυροσίνης είναι ότι το μόριο της γίνεται υπόστρωμα για τη σύνθεση κατεχολαμινών. Αυτά είναι η αδρεναλίνη, η νορεπινεφρίνη, η ντοπαμίνη - μεσολαβητές του χυμικού συστήματος για τη ρύθμιση των λειτουργιών του σώματος. Η τυροσίνη είναι σε θέση να διεισδύσει γρήγορα στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, όπου γρήγορα μετατρέπεται σε ντοπαμίνη. Το μόριο τυροσίνης εμπλέκεται στη σύνθεση μελανίνης, παρέχοντας μελάγχρωση στο δέρμα, τα μαλλιά και την ίριδα.

Το αμινοξύ ιστιδίνη είναι μέρος των δομικών και ενζυματικών πρωτεϊνών του σώματος και αποτελεί υπόστρωμα για τη σύνθεση της ισταμίνης. Το τελευταίο ρυθμίζει τη γαστρική έκκριση, συμμετέχει σε ανοσολογικές αντιδράσεις και ρυθμίζει την επούλωση των βλαβών. Η ιστιδίνη είναι ένα απαραίτητο αμινοξύ και το σώμα αναπληρώνει τα αποθέματά του μόνο από την τροφή.

Η τρυπτοφάνη δεν μπορεί επίσης να συντεθεί από το σώμα λόγω της πολυπλοκότητας της υδρογονανθρακικής αλυσίδας της. Είναι μέρος των πρωτεϊνών και αποτελεί υπόστρωμα για τη σύνθεση της σεροτονίνης. Ο τελευταίος είναι ένας νευροδιαβιβαστής που έχει σχεδιαστεί για να ρυθμίζει τους κύκλους της εγρήγορσης και του ύπνου. Τρυπτοφάνη και τυροσίνη - αυτά τα ονόματα αμινοξέων πρέπει να θυμούνται οι νευροφυσιολόγοι, καθώς συνθέτουν τους κύριους μεσολαβητές του μεταιχμιακού συστήματος (σεροτονίνη και ντοπαμίνη), οι οποίοι εξασφαλίζουν την παρουσία συναισθημάτων. Ωστόσο, δεν υπάρχει μοριακή μορφή που να εξασφαλίζει τη συσσώρευση απαραίτητων αμινοξέων στους ιστούς, γι' αυτό και πρέπει να υπάρχουν καθημερινά στα τρόφιμα. Η πρωτεϊνική τροφή σε ποσότητα 70 γραμμαρίων την ημέρα καλύπτει πλήρως αυτές τις ανάγκες του οργανισμού.

Φαινυλαλανίνη, λευκίνη και ισολευκίνη

Η φαινυλαλανίνη είναι αξιοσημείωτη για το γεγονός ότι το αμινοξύ τυροσίνη συντίθεται από αυτήν όταν είναι ανεπάρκεια. Η ίδια η φαινυλαλανίνη είναι ένα δομικό συστατικό όλων των πρωτεϊνών στη ζωντανή φύση. Είναι ένας μεταβολικός πρόδρομος του νευροδιαβιβαστή φαινυλαιθυλαμίνη, παρέχοντας νοητική εστίαση, ανύψωση της διάθεσης και ψυχοδιέγερση. Στη Ρωσική Ομοσπονδία, η κυκλοφορία αυτής της ουσίας σε συγκεντρώσεις άνω του 15% απαγορεύεται. Η επίδραση της φαινυλαιθυλαμίνης είναι παρόμοια με αυτή της αμφεταμίνης, αλλά η πρώτη δεν έχει επιβλαβή επίδραση στον οργανισμό και διαφέρει μόνο στην ανάπτυξη ψυχικής εξάρτησης.

Μία από τις κύριες ουσίες της ομάδας αμινοξέων είναι η λευκίνη, από την οποία συντίθενται οι πεπτιδικές αλυσίδες οποιασδήποτε ανθρώπινης πρωτεΐνης, συμπεριλαμβανομένων των ενζύμων. Η ένωση, που χρησιμοποιείται στην καθαρή της μορφή, είναι ικανή να ρυθμίζει τις ηπατικές λειτουργίες, να επιταχύνει την αναγέννηση των κυττάρων του και να διασφαλίζει την αναζωογόνηση του σώματος. Επομένως, η λευκίνη είναι ένα αμινοξύ που είναι διαθέσιμο με τη μορφή φαρμάκου. Είναι διαφορετική υψηλή απόδοσηκατά τη διάρκεια της επικουρικής θεραπείας κίρρωσης του ήπατος, αναιμίας, λευχαιμίας. Η λευκίνη είναι ένα αμινοξύ που διευκολύνει σημαντικά την αποκατάσταση των ασθενών μετά τη χημειοθεραπεία.

Η ισολευκίνη, όπως και η λευκίνη, δεν μπορεί να συντεθεί από τον οργανισμό ανεξάρτητα και ανήκει στην ομάδα των απαραίτητων. Ωστόσο, αυτή η ουσία δεν είναι φάρμακο, αφού ο οργανισμός έχει ελάχιστη ανάγκη για αυτήν. Βασικά, μόνο ένα στερεοϊσομερές (2S,3S)-2-αμινο-3-μεθυλοπεντανοϊκό οξύ εμπλέκεται στη βιοσύνθεση.

Προλίνη, σερίνη, κυστεΐνη

Η ουσία προλίνη είναι ένα αμινοξύ με ρίζα κυκλικού υδρογονάνθρακα. Η κύρια αξία του είναι η παρουσία μιας ομάδας κετόνης στην αλυσίδα, γι 'αυτό η ουσία χρησιμοποιείται ενεργά στη σύνθεση δομικών πρωτεϊνών. Η αναγωγή της ετεροκυκλικής κετόνης σε μια ομάδα υδροξυλίου για να σχηματίσει υδροξυπρολίνη σχηματίζει πολλαπλούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αλυσίδων κολλαγόνου. Ως αποτέλεσμα, τα νήματα αυτής της πρωτεΐνης συμπλέκονται και παρέχουν μια ισχυρή διαμοριακή δομή.

Η προλίνη είναι ένα αμινοξύ που παρέχει μηχανική αντοχή στον ανθρώπινο ιστό και τον σκελετό του. Τις περισσότερες φορές βρίσκεται στο κολλαγόνο, το οποίο είναι μέρος των οστών, του χόνδρου και του συνδετικού ιστού. Όπως η προλίνη, η κυστεΐνη είναι ένα αμινοξύ από το οποίο συντίθεται η δομική πρωτεΐνη. Ωστόσο, αυτό δεν είναι κολλαγόνο, αλλά μια ομάδα ουσιών άλφα-κερατίνης. Σχηματίζουν την κεράτινη στοιβάδα του δέρματος, των νυχιών και υπάρχουν στα λέπια της τρίχας.

Η ουσία σερίνη είναι ένα αμινοξύ που υπάρχει με τη μορφή οπτικών ισομερών L και D. Αυτή είναι μια μη απαραίτητη ουσία που συντίθεται από φωσφογλυκερικό. Η σερίνη μπορεί να σχηματιστεί κατά τη διάρκεια μιας ενζυμικής αντίδρασης από τη γλυκίνη. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι αναστρέψιμη και επομένως η γλυκίνη μπορεί να σχηματιστεί από τη σερίνη. Η κύρια αξία του τελευταίου είναι ότι οι ενζυμικές πρωτεΐνες, ή μάλλον τα ενεργά κέντρα τους, συντίθενται από τη σερίνη. Η σερίνη είναι ευρέως παρούσα στις δομικές πρωτεΐνες.

Αργινίνη, μεθειονίνη, θρεονίνη

Οι βιοχημικοί έχουν διαπιστώσει ότι η υπερβολική κατανάλωση αργινίνης προκαλεί την ανάπτυξη της νόσου του Αλτσχάιμερ. Ωστόσο, εκτός από την αρνητική σημασία, η ουσία έχει και λειτουργίες που είναι ζωτικής σημασίας για την αναπαραγωγή. Ειδικότερα, λόγω της παρουσίας μιας ομάδας γουανιδίνης, η οποία βρίσκεται στο κύτταρο σε κατιονική μορφή, η ένωση είναι ικανή να σχηματίσει έναν τεράστιο αριθμό διαμοριακών δεσμών υδρογόνου. Χάρη σε αυτό, η αργινίνη με τη μορφή αμφιτεριόντος αποκτά την ικανότητα να συνδέεται με τις φωσφορικές περιοχές των μορίων DNA. Το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης είναι ο σχηματισμός πολλών νουκλεοπρωτεϊνών - της μορφής συσκευασίας του DNA. Η αργινίνη, όταν αλλάζει το pH της πυρηνικής μήτρας του κυττάρου, μπορεί να αποσπαστεί από τη νουκλεοπρωτεΐνη, παρέχοντας ξετύλιγμα της αλυσίδας του DNA και έναρξη μετάφρασης για τη βιοσύνθεση πρωτεϊνών.

Το αμινοξύ μεθειονίνη περιέχει ένα άτομο θείου στη δομή του, γι' αυτό η καθαρή ουσία σε κρυσταλλική μορφή έχει μια δυσάρεστη σάπια οσμή λόγω του εκλυόμενου υδρόθειου. Στο ανθρώπινο σώμα, η μεθειονίνη εκτελεί μια αναγεννητική λειτουργία, προάγοντας την επούλωση των ηπατικών κυτταρικών μεμβρανών. Επομένως, διατίθεται με τη μορφή παρασκευάσματος αμινοξέων. Ένα δεύτερο φάρμακο που προορίζεται για τη διάγνωση όγκων συντίθεται επίσης από τη μεθειονίνη. Συντίθεται με την αντικατάσταση ενός ατόμου άνθρακα με το ισότοπό του C11. Σε αυτή τη μορφή, συσσωρεύεται ενεργά στα καρκινικά κύτταρα, καθιστώντας δυνατό τον προσδιορισμό του μεγέθους των όγκων του εγκεφάλου.

Σε αντίθεση με τα αμινοξέα που αναφέρθηκαν παραπάνω, η θρεονίνη είναι μικρότερης σημασίας: τα αμινοξέα δεν συντίθενται από αυτήν και η περιεκτικότητά της στους ιστούς είναι χαμηλή. Η κύρια αξία της θρεονίνης είναι η συμπερίληψή της σε πρωτεΐνες. Αυτό το αμινοξύ δεν έχει συγκεκριμένες λειτουργίες.

Ασπαραγίνη, λυσίνη, γλουταμίνη

Ασπαραγίνη - κοινή μη ουσιαστικό αμινοξύ, παρόν ως το L-ισομερές με γλυκιά γεύση και το D-ισομερές με πικρή γεύση. Οι πρωτεΐνες του σώματος σχηματίζονται από την ασπαραγίνη και το οξαλοξικό συντίθεται μέσω της γλυκονεογένεσης. Αυτή η ουσία μπορεί να οξειδωθεί στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος και να παρέχει ενέργεια. Αυτό σημαίνει ότι εκτός από τη δομική λειτουργία, η ασπαραγίνη επιτελεί και ενεργειακή.

Η λυσίνη, η οποία δεν μπορεί να συντεθεί στον ανθρώπινο οργανισμό, είναι ένα αμινοξύ με αλκαλικές ιδιότητες. Από αυτό συντίθενται κυρίως πρωτεΐνες του ανοσοποιητικού, ένζυμα και ορμόνες. Επιπλέον, η λυσίνη είναι ένα αμινοξύ που ανεξάρτητα εμφανίζει αντιιικούς παράγοντες έναντι του ιού του έρπητα. Ωστόσο, η ουσία δεν χρησιμοποιείται ως φάρμακο.

Το αμινοξύ γλουταμίνη υπάρχει στο αίμα σε συγκεντρώσεις πολύ υψηλότερες από άλλα αμινοξέα. Παίζει κύριο ρόλοστους βιοχημικούς μηχανισμούς του μεταβολισμού του αζώτου και της απέκκρισης των μεταβολιτών, συμμετέχει στη σύνθεση νουκλεϊκών οξέων, ενζύμων, ορμονών και είναι ικανό να ενισχύσει το ανοσοποιητικό σύστημα, αν και δεν χρησιμοποιείται ως φάρμακο. Αλλά η γλουταμίνη χρησιμοποιείται ευρέως στους αθλητές, καθώς βοηθά στην αποκατάσταση μετά την προπόνηση και απομακρύνει τους μεταβολίτες του αζώτου και του βουτυρικού από το αίμα και τους μύες. Αυτός ο μηχανισμός για την επιτάχυνση της αποκατάστασης του αθλητή δεν θεωρείται τεχνητός και δεν αναγνωρίζεται σωστά ως ντόπινγκ. Επιπλέον, δεν υπάρχουν εργαστηριακές μέθοδοι για την καταδίκη αθλητών για τέτοιου είδους ντόπινγκ. Η γλουταμίνη υπάρχει επίσης σε σημαντικές ποσότητες στα τρόφιμα.

Ασπαρτικό και γλουταμινικό οξύ

Τα ασπαρτικά και γλουταμινικά αμινοξέα είναι εξαιρετικά πολύτιμα για τον ανθρώπινο οργανισμό λόγω των ιδιοτήτων τους που ενεργοποιούν τους νευροδιαβιβαστές. Επιταχύνουν τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ των νευρώνων, διασφαλίζοντας τη διατήρηση της λειτουργίας των δομών του εγκεφάλου που βρίσκονται κάτω από τον φλοιό. Σε τέτοιες δομές, η αξιοπιστία και η σταθερότητα είναι σημαντικές, επειδή αυτά τα κέντρα ρυθμίζουν την αναπνοή και την κυκλοφορία του αίματος. Επομένως, υπάρχει τεράστια ποσότητα ασπαρτικών και γλουταμικών αμινοξέων στο αίμα. Ο χωρικός δομικός τύπος των αμινοξέων φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Το ασπαρτικό οξύ συμμετέχει στη σύνθεση της ουρίας, αποβάλλοντας την αμμωνία από τον εγκέφαλο. Είναι μια σημαντική ουσία για τη διατήρηση υψηλού ρυθμού αναπαραγωγής και ανανέωσης των αιμοσφαιρίων. Φυσικά, στη λευχαιμία αυτός ο μηχανισμός είναι επιβλαβής και ως εκ τούτου, για να επιτευχθεί ύφεση, χρησιμοποιούνται ενζυμικά σκευάσματα που καταστρέφουν το ασπαρτικό αμινοξύ.

Το ένα τέταρτο όλων των αμινοξέων στο σώμα είναι το γλουταμικό οξύ. Αυτός είναι ένας νευροδιαβιβαστής μετασυναπτικών υποδοχέων, απαραίτητος για τη συναπτική μετάδοση των ερεθισμάτων μεταξύ των διεργασιών των νευρώνων. Ωστόσο, το γλουταμινικό οξύ χαρακτηρίζεται επίσης από μια εξωσυναπτική οδό μετάδοσης πληροφοριών - την ογκομετρική νευροδιαβίβαση. Αυτή η μέθοδος αποτελεί τη βάση της μνήμης και αντιπροσωπεύει ένα νευροφυσιολογικό μυστήριο, επειδή δεν έχει ακόμη διευκρινιστεί ποιοι υποδοχείς καθορίζουν την ποσότητα του γλουταμικού εκτός του κυττάρου και έξω από τις συνάψεις. Ωστόσο, είναι η ποσότητα της ουσίας έξω από τη σύναψη που πιστεύεται ότι είναι σημαντική για τη μαζική νευροδιαβίβαση.

Χημική δομή

Όλα τα μη τυποποιημένα και 20 τυπικά αμινοξέα έχουν γενικό σχέδιοκτίρια. Περιλαμβάνει μια κυκλική ή αλειφατική υδρογονανθρακική αλυσίδα με ή χωρίς ρίζες, μια αμινομάδα στο άτομο άνθρακα άλφα και μια ομάδα καρβοξυλίου. Η αλυσίδα υδρογονάνθρακα μπορεί να είναι οτιδήποτε, για να έχει μια ουσία την αντιδραστικότητα αμινοξέων, η θέση των κύριων ριζών είναι σημαντική.

Η αμινομάδα και η καρβοξυλομάδα πρέπει να συνδέονται με το πρώτο άτομο άνθρακα της αλυσίδας. Σύμφωνα με την ονοματολογία που είναι αποδεκτή στη βιοχημεία, ονομάζεται άτομο άλφα. Αυτό είναι σημαντικό για το σχηματισμό μιας πεπτιδικής ομάδας, του πιο σημαντικού χημικού δεσμού που κάνει τις πρωτεΐνες να υπάρχουν. Από την άποψη της βιολογικής χημείας, η ζωή είναι ο τρόπος ύπαρξης των πρωτεϊνικών μορίων. Η κύρια σημασία των αμινοξέων είναι ο σχηματισμός πεπτιδικών δεσμών. Ο γενικός δομικός τύπος των αμινοξέων παρουσιάζεται στο άρθρο.

Φυσικές ιδιότητες

Παρά την παρόμοια δομή της υδρογονανθρακικής αλυσίδας, τα αμινοξέα έχουν σημαντικά διαφορετικές φυσικές ιδιότητες από τα καρβοξυλικά οξέα. Σε θερμοκρασία δωματίου είναι υδρόφιλες κρυσταλλικές ουσίες και είναι πολύ διαλυτές στο νερό. Σε έναν οργανικό διαλύτη, λόγω της διάστασης στην καρβοξυλομάδα και της απομάκρυνσης ενός πρωτονίου, τα αμινοξέα διαλύονται ελάχιστα, σχηματίζοντας μείγματα ουσιών, αλλά όχι αληθινά διαλύματα. Πολλά αμινοξέα έχουν γλυκιά γεύση, ενώ τα καρβοξυλικά οξέα ξινή.

Αυτές οι φυσικές ιδιότητες οφείλονται στην παρουσία δύο λειτουργικών χημικών ομάδων, λόγω των οποίων η ουσία συμπεριφέρεται στο νερό σαν ένα διαλυμένο άλας. Υπό την επίδραση των μορίων του νερού, ένα πρωτόνιο αφαιρείται από την καρβοξυλική ομάδα, ο δέκτης της οποίας είναι η αμινομάδα. Λόγω της μετατόπισης της πυκνότητας ηλεκτρονίων του μορίου και της απουσίας ελεύθερα κινούμενων πρωτονίων, pH (δείκτης οξύτητας) το διάλυμα παραμένει αρκετά σταθερό όταν προστίθενται οξέα ή αλκάλια με σταθερές υψηλών διαστάσεων. Αυτό σημαίνει ότι τα αμινοξέα είναι σε θέση να σχηματίσουν αδύναμα ρυθμιστικά συστήματα, διατηρώντας την ομοιόσταση στο σώμα.

Είναι σημαντικό ο συντελεστής φόρτισης ενός μορίου αμινοξέος να είναι μηδενικός, αφού το πρωτόνιο που αφαιρείται από την ομάδα υδροξυλίου γίνεται αποδεκτό από το άτομο αζώτου. Ωστόσο, ένα θετικό φορτίο σχηματίζεται στο άζωτο στο διάλυμα και ένα αρνητικό φορτίο σχηματίζεται στην ομάδα καρβοξυλίου. Η ικανότητα διάστασης εξαρτάται άμεσα από την οξύτητα, και επομένως υπάρχει ένα ισοηλεκτρικό σημείο για διαλύματα αμινοξέων. Αυτό είναι το pH (ένα μέτρο οξύτητας) στο οποίο ο μεγαλύτερος αριθμός μορίων έχει μηδενικό φορτίο. Σε αυτή την κατάσταση, είναι ακίνητα στο ηλεκτρικό πεδίο και δεν μεταφέρουν ρεύμα.

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΝΤΑΙ ΣΤΙΣ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ. ΠΕΠΤΙΔΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ ΠΟΥ ΣΥΝΔΕΟΥΝ ΤΑ ΑΜΙΝΟΞΕΑ ΣΕ ΑΛΥΣΙΔΕΣ

Οι πρωτεΐνες είναι πολυμερή μόρια στα οποία τα αμινοξέα χρησιμεύουν ως μονομερή. Μόνο 20 α-αμινοξέα βρίσκονται σε πρωτεΐνες στο ανθρώπινο σώμα. Τα ίδια αμινοξέα υπάρχουν σε πρωτεΐνες με διαφορετικές δομές και λειτουργίες. Η ατομικότητα των μορίων πρωτεΐνης καθορίζεται από τη σειρά εναλλαγής των αμινοξέων στην πρωτεΐνη. Τα αμινοξέα μπορούν να θεωρηθούν ως γράμματα του αλφαβήτου, με τη βοήθεια των οποίων, όπως με μια λέξη, γράφονται πληροφορίες. Μια λέξη μεταφέρει πληροφορίες, για παράδειγμα, σχετικά με ένα αντικείμενο ή δράση, και η αλληλουχία αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη μεταφέρει πληροφορίες σχετικά με την κατασκευή της χωρικής δομής και λειτουργίας αυτής της πρωτεΐνης.

Α. Δομή και ιδιότητες των αμινοξέων

1. Γενικά δομικά χαρακτηριστικά των αμινοξέων που συνθέτουν τις πρωτεΐνες

Ένα κοινό δομικό χαρακτηριστικό των αμινοξέων είναι η παρουσία αμινο και καρβοξυλομάδων που συνδέονται με το ίδιο άτομο α-άνθρακα. R - ρίζα αμινοξέος - στην απλούστερη περίπτωση αντιπροσωπεύεται από ένα άτομο υδρογόνου (γλυκίνη), αλλά μπορεί να έχει πιο περίπλοκη δομή.

ΣΕ υδατικά διαλύματα σε ουδέτερο pHΤα α-αμινοξέα υπάρχουν ως διπολικά ιόντα.

ΣΕ σε αντίθεση με άλλα 19α-αμινοξέα, η προλίνη είναι ένα ιμινοξύ, η ρίζα του οποίου συνδέεται τόσο με το άτομο α-άνθρακα όσο και με την αμινομάδα, με αποτέλεσμα το μόριο να αποκτά κυκλική δομή.

19 από τα 20 αμινοξέα περιέχουν ένα ασύμμετρο άτομο άνθρακα στη θέση α, στο οποίο συνδέονται 4 διαφορετικές ομάδες υποκαταστατών. Ως αποτέλεσμα, αυτά τα αμινοξέα στη φύση μπορούν να βρεθούν σε δύο διαφορετικές ισομερείς μορφές - L και D. Η εξαίρεση είναι η γλυκίνη, η οποία δεν έχει ασύμμετρο άτομο α-άνθρακα, καθώς η ρίζα της αντιπροσωπεύεται μόνο από ένα άτομο υδρογόνου. Οι πρωτεΐνες περιέχουν μόνο L-ισομερή αμινοξέων.

Τα καθαρά L- ή D-στερεοϊσομερή μπορούν, για μεγάλο χρονικό διάστημα, να μετατραπούν αυθόρμητα και μη ενζυματικά σε ένα ισομοριακό μίγμα L- και D-ισομερών. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ρακεμοποίηση. Η ρακεμοποίηση κάθε L-αμινοξέος σε μια δεδομένη θερμοκρασία λαμβάνει χώρα με ορισμένο ρυθμό. Αυτή η περίσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ηλικίας ανθρώπων και ζώων. Έτσι, το σκληρό σμάλτο των δοντιών περιέχει την πρωτεΐνη οδοντίνη, στην οποία το L-ασπαρτικό μετατρέπεται στο D-ισομερές στη θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος με ρυθμό 0,01% ετησίως. Κατά την περίοδο σχηματισμού των δοντιών, η οδοντίνη περιέχει μόνο το L-ισομερές, επομένως η ηλικία του ατόμου μπορεί να υπολογιστεί από την περιεκτικότητα σε D-ασπαρτικό.

Και τα 20 αμινοξέα στο ανθρώπινο σώμα διαφέρουν ως προς τη δομή, το μέγεθος και τις φυσικοχημικές ιδιότητες των ριζών που συνδέονται με το άτομο α-άνθρακα.

2. Ταξινόμηση των αμινοξέων σύμφωνα με τη χημική δομή των ριζών

Σύμφωνα με τη χημική τους δομή, τα αμινοξέα μπορούν να χωριστούν σε αλειφατικά, αρωματικά και ετεροκυκλικά (Πίνακας 1-1).

Οι αλειφατικές ρίζες μπορεί να περιέχουν λειτουργικές ομάδες που τους δίνουν συγκεκριμένες ιδιότητες: καρβοξυλ (-COOH), αμινο (-NH2), θειόλη

(-SH), αμίδιο (-CO-NH2), υδροξύλιο (-ΟΗ) και γουανιδίνη ομάδες.

Τα ονόματα των αμινοξέων μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας υποκατάστατη ονοματολογία, αλλά συνήθως χρησιμοποιούνται ασήμαντα ονόματα (Πίνακας 1-2).

Πίνακας 1-1. Ταξινόμηση των κύριων αμινοξέων των πρωτεϊνών σύμφωνα με τη χημική τους δομή

Πίνακας 1-2. Παραδείγματα ονομάτων αμινοξέων σύμφωνα με την ονοματολογία υποκατάστασης και τα αντίστοιχα ασήμαντα ονόματα

Για την εγγραφή υπολειμμάτων αμινοξέων σε μόρια πεπτιδίων και πρωτεϊνών, χρησιμοποιούνται συντομογραφίες τριών γραμμάτων των ασήμαντων ονομάτων τους και σε ορισμένες περιπτώσεις σύμβολα ενός γράμματος (βλ. Πίνακα 1-1).

Τα ασήμαντα ονόματα προέρχονται συχνά από το όνομα της πηγής από την οποία απομονώθηκαν για πρώτη φορά ή από τις ιδιότητες ενός δεδομένου αμινοξέος. Έτσι, το serie απομονώθηκε για πρώτη φορά από το ινώδες μεταξιού (από το λατινικό serieum - silky), και η γλυκίνη πήρε το όνομά της λόγω της γλυκιάς γεύσης της (από το ελληνικό glykos - γλυκό).

3. Ταξινόμηση των αμινοξέων ανάλογα με τη διαλυτότητα των ριζών τους στο νερό

Και τα 20 αμινοξέα στις πρωτεΐνες του ανθρώπινου σώματος μπορούν να ομαδοποιηθούν ανάλογα με την ικανότητα των ριζών τους να διαλύονται στο νερό. Οι ρίζες μπορούν να διαταχθούν σε μια συνεχή σειρά, ξεκινώντας από εντελώς υδρόφοβες και τελειώνοντας με έντονα υδρόφιλες.

Η διαλυτότητα των ριζών αμινοξέων καθορίζεται από την πολικότητα των λειτουργικών ομάδων που αποτελούν το μόριο (πολικές ομάδες προσελκύουν νερό, οι μη πολικές ομάδες το απωθούν).

Αμινοξέα με μη πολικές ρίζες

Οι μη πολικές (υδρόφοβες) ρίζες περιλαμβάνουν ρίζες που έχουν αλειφατικές υδρογονανθρακικές αλυσίδες (ρίζες αλανίνης, βαλίνης, λευκίνης, ισολευκίνης, προλίνης και μεθειονίνης) και αρωματικούς δακτυλίους (ρίζες φαινυλαλανίνης και τρυπτοφάνης). Οι ρίζες τέτοιων αμινοξέων στο νερό τείνουν μεταξύ τους ή προς άλλα υδρόφοβα μόρια, με αποτέλεσμα να μειώνεται η επιφάνεια της επαφής τους με το νερό.

Αμινοξέα με πολικές αφόρτιστες ρίζες

Οι ρίζες αυτών των αμινοξέων είναι καλύτερα διαλυτές στο νερό από τις υδρόφοβες ρίζες, καθώς περιέχουν πολικές λειτουργικές ομάδες που σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με το νερό. Αυτές περιλαμβάνουν σειρές, θρεονίνη και τυροσίνη, που έχουν

υδροξυλομάδες, αμιδικές ομάδες που περιέχουν ασπαραγίνη και γλουταμίνη και κυστεΐνη με την ομάδα θειόλης της.

Η κυστεΐνη και η τυροσίνη περιέχουν ομάδες θειόλης και υδροξυλίου, αντίστοιχα, ικανές να διαχωριστούν για να σχηματίσουν Η+, αλλά σε pH περίπου 7,0, που διατηρείται στα κύτταρα, αυτές οι ομάδες πρακτικά δεν διασπώνται.

Αμινοξέα με πολικές αρνητικά φορτισμένες ρίζες

Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει ασπαρτικά και γλουταμικά αμινοξέα, τα οποία έχουν μια πρόσθετη καρβοξυλική ομάδα στη ρίζα, η οποία διασπάται σε ένα pH περίπου 7,0 για να σχηματίσει COO- και Η+. Επομένως, οι ρίζες αυτών των αμινοξέων είναι ανιόντα. Οι ιονισμένες μορφές του γλουταμικού και του ασπαρτικού οξέος ονομάζονται γλουταμινικό και ασπαρτικό, αντίστοιχα.

Αμινοξέα με πολικές θετικά φορτισμένες ρίζες

Η λυσίνη και η αργινίνη έχουν μια επιπλέον θετικά φορτισμένη ομάδα στη ρίζα. Στη λυσίνη, η δεύτερη αμινομάδα, ικανή να προσδένει Η+, βρίσκεται στη θέση β της αλειφατικής αλυσίδας, και στην αργινίνη, η ομάδα χουανιδίνης αποκτά θετικό φορτίο, επιπλέον, η ιστιδίνη περιέχει μια ασθενώς ιονισμένη ομάδα ιμιδαζόλης. με φυσιολογικές διακυμάνσεις στις τιμές του pH (από 6,9 έως 7,4) η ιστιδίνη φορτίζεται είτε ουδέτερα είτε θετικά. Με την αύξηση του αριθμού των πρωτονίων στο μέσο, ​​η ομάδα ιμιδαζολίου της ιστιδίνης είναι σε θέση να προσκολλήσει ένα πρωτόνιο, αποκτώντας θετικό φορτίο, και με αύξηση της συγκέντρωσης των ομάδων υδροξυλίου, μπορεί να δώσει ένα πρωτόνιο, χάνοντας το θετικό φορτίο του ριζοσπαστικού. Οι θετικά φορτισμένες ρίζες είναι κατιόντα (βλ. παρακάτω διάγραμμα).

Οι πολικές φορτισμένες ρίζες αμινοξέων έχουν τη μεγαλύτερη διαλυτότητα στο νερό.

4. Αλλαγή στο συνολικό φορτίο των αμινοξέων ανάλογα με το pH του περιβάλλοντος

Σε ουδέτερες τιμές pH, όλες οι όξινες (ικανές να δωρίσουν Η+) και όλες οι βασικές (ικανές για προσθήκη Η+) λειτουργικές ομάδες βρίσκονται σε διάσπαση κατάσταση.

Επομένως, σε ένα ουδέτερο περιβάλλον, τα αμινοξέα που περιέχουν μια ρίζα που δεν διασπάται έχουν συνολικό φορτίο μηδέν. Τα αμινοξέα που περιέχουν όξινες λειτουργικές ομάδες έχουν συνολικό αρνητικό φορτίο και τα αμινοξέα που περιέχουν βασικές λειτουργικές ομάδες έχουν θετικό φορτίο (Πίνακας 1-3).

Μια αλλαγή στο pH προς την όξινη πλευρά (δηλαδή, μια αύξηση στη συγκέντρωση Η+ στο μέσο) οδηγεί σε καταστολή της διάστασης των ομάδων οξέος. Σε ένα πολύ όξινο περιβάλλον, όλα τα αμινοξέα αποκτούν θετικό φορτίο.

Αντίθετα, η αύξηση της συγκέντρωσης των ομάδων ΟΗ- προκαλεί την αποβολή του Η+ από τις κύριες λειτουργικές ομάδες, γεγονός που οδηγεί σε μείωση του θετικού φορτίου. Σε ένα εξαιρετικά αλκαλικό περιβάλλον, όλα τα αμινοξέα έχουν καθαρό αρνητικό φορτίο.

5. Τροποποιημένα αμινοξέα που υπάρχουν στις πρωτεΐνες

Μόνο τα 20 αναφερόμενα αμινοξέα συμμετέχουν άμεσα στη σύνθεση πρωτεϊνών στο ανθρώπινο σώμα. Ωστόσο, ορισμένες πρωτεΐνες περιέχουν μη τυπικά τροποποιημένα αμινοξέα - παράγωγα ενός από αυτά τα 20 αμινοξέα. Για παράδειγμα, το μόριο κολλαγόνου (μια ινιδωτή πρωτεΐνη της μεσοκυτταρικής μήτρας) περιέχει υδροξυπαράγωγα λυσίνης και προλίνης - 5-υδροξυλυσίνη και 4-υδροξυπρολίνη.

Τροποποιήσεις υπολειμμάτων αμινοξέων πραγματοποιούνται ήδη στη σύνθεση πρωτεϊνών, δηλ. μόνο

Τροποποιημένα αμινοξέα που βρίσκονται στις πρωτεΐνες

μετά την ολοκλήρωση της σύνθεσής τους. Η εισαγωγή πρόσθετων λειτουργικών ομάδων στη δομή των αμινοξέων δίνει στις πρωτεΐνες ιδιότητες

Σχέδιο. Δομή πολικών φορτισμένων αμινοξέων σε διάσπαση μορφή

Πίνακας 1-3. Αλλαγή στο συνολικό φορτίο των αμινοξέων ανάλογα με το pH του περιβάλλοντος

απαραίτητες για την εκτέλεση συγκεκριμένων λειτουργιών. Έτσι, το α-καρβοξυγλουταμινικό οξύ είναι μέρος των πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην πήξη του αίματος και δύο στενά τοποθετημένες ομάδες καρβοξυλίου στη δομή τους είναι απαραίτητες για τη σύνδεση των πρωτεϊνικών παραγόντων με ιόντα Ca2+. Η μειωμένη καρβοξυλίωση του γλουταμικού οδηγεί σε μειωμένη πήξη του αίματος.

6. Χημικές αντιδράσεις που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση αμινοξέων

Η ικανότητα των αμινοξέων να εισέρχονται σε ορισμένες χημικές αντιδράσεις καθορίζεται από την παρουσία λειτουργικών ομάδων στη σύνθεσή τους. Δεδομένου ότι όλα τα αμινοξέα που αποτελούν τις πρωτεΐνες περιέχουν αμινο και καρβοξυλομάδες στο άτομο α-άνθρακα, μπορούν να εισέλθουν σε χημικές αντιδράσεις χαρακτηριστικές όλων των αμινοξέων. Η παρουσία οποιωνδήποτε λειτουργικών ομάδων στις ρίζες μεμονωμένων αμινοξέων καθορίζει την ικανότητά τους να εισέρχονται σε αντιδράσεις ειδικές για αυτά τα αμινοξέα.

Αντίδραση νινυδρίνης σε α-αμινοξέα

Η αντίδραση νινυδρίνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση και τον ποσοτικό προσδιορισμό των αμινοξέων στο διάλυμα.

Αυτή η αντίδραση βασίζεται στο γεγονός ότι η άχρωμη νινυδρίνη, που αντιδρά με ένα αμινοξύ, συμπυκνώνεται με τη μορφή διμερούς μέσω ενός ατόμου αζώτου που αφαιρείται από την α-αμινο ομάδα του αμινοξέος. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια κόκκινη-ιώδες χρωστική ουσία. Ταυτόχρονα γίνεται αποκαρβοξυλίωση του αμινοξέος, η οποία οδηγεί στον σχηματισμό CO2 και της αντίστοιχης αλδεΰδης. Η αντίδραση νινυδρίνης χρησιμοποιείται ευρέως στη μελέτη της πρωτογενούς δομής των πρωτεϊνών (βλ. παρακάτω διάγραμμα).

Δεδομένου ότι η ένταση του χρώματος είναι ανάλογη με την ποσότητα των αμινοξέων στο διάλυμα, χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της συγκέντρωσης των α αμινοξέων.

Αντίδραση νινυδρίνης που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των α αμινοξέων

Ειδικές αντιδράσεις σε μεμονωμένα αμινοξέα

Ο ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός μεμονωμένων αμινοξέων είναι δυνατός λόγω της παρουσίας ειδικών λειτουργικών ομάδων στις ρίζες τους.

Η αργινίνη προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας μια ποιοτική αντίδραση στην ομάδα γουανιδίνης (αντίδραση Sakaguchi) και η κυστεΐνη ανιχνεύεται από την αντίδραση Foll, ειδική για την ομάδα SH ενός δεδομένου αμινοξέος. Η παρουσία αρωματικών αμινοξέων στο διάλυμα προσδιορίζεται από την αντίδραση ξανθοπρωτεΐνης (αντίδραση νίτρωσης) και η παρουσία μιας ομάδας υδροξυλίου στον αρωματικό δακτύλιο της τυροσίνης προσδιορίζεται από την αντίδραση Millon.

Β. Πεπτιδικός δεσμός. Δομή και βιολογικές ιδιότητες των πεπτιδίων

Τα α-αμινοξέα μπορούν να συνδεθούν ομοιοπολικά μεταξύ τους χρησιμοποιώντας πεπτιδικούς δεσμούς. Ένας πεπτιδικός δεσμός σχηματίζεται μεταξύ της α-καρβοξυλικής ομάδας ενός αμινοξέος και της α-αμινο ομάδας ενός άλλου, δηλ. είναι ένας αμιδικός δεσμός. Σε αυτή την περίπτωση, ένα μόριο νερού διασπάται (βλ. διάγραμμα Α).

1. Πεπτιδική δομή

Ο αριθμός των αμινοξέων στα πεπτίδια μπορεί να ποικίλλει πολύ. Τα πεπτίδια που περιέχουν έως και 10 αμινοξέα ονομάζονται ολιγοπεπτίδια.

Τα πεπτίδια που περιέχουν περισσότερα από 10 αμινοξέα ονομάζονται «πολυπεπτίδια» και τα πολυπεπτίδια που αποτελούνται από περισσότερα από 50 υπολείμματα αμινοξέων ονομάζονται συνήθως πρωτεΐνες. Ωστόσο, αυτά τα ονόματα είναι υπό όρους, καθώς στη βιβλιογραφία ο όρος «πρωτεΐνη» χρησιμοποιείται συχνά για να ορίσει ένα πολυπεπτίδιο που περιέχει λιγότερα από 50 υπολείμματα αμινοξέων. Για παράδειγμα, η ορμόνη γλυκαγόνη, που αποτελείται από 29 αμινοξέα, ονομάζεται ορμόνη πρωτεΐνης.

Τα μονομερή των αμινοξέων που αποτελούν τις πρωτεΐνες ονομάζονται «υπολείμματα αμινοξέων».Ένα υπόλειμμα αμινοξέος που έχει μια ελεύθερη αμινομάδα ονομάζεται Ν-τερματικό και γράφεται στα αριστερά, και ένα που έχει μια ελεύθερη α-καρβοξυλική ομάδα ονομάζεται C-τερματικό και γράφεται στα δεξιά. Τα πεπτίδια γράφονται και διαβάζονται από το Ν-άκρο. Μια αλυσίδα επαναλαμβανόμενων ατόμων σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα -NH-CH-CO- ονομάζεται "σκελετός πεπτιδίου"(βλ. διάγραμμα Β).

Κατά την ονομασία ενός πολυπεπτιδίου, το επίθημα -υλ προστίθεται στη συντομευμένη ονομασία των υπολειμμάτων αμινοξέων, με εξαίρεση το Ο-τελικό αμινοξύ. Για παράδειγμα, το τετραπεπτίδιο Ser-Gly-Pro-Ala διαβάζεται ως σερυλογλυκυλοπρολυλαλανίνη.

Ο πεπτιδικός δεσμός που σχηματίζεται από την ιμινο ομάδα της προλίνης διαφέρει από άλλους πεπτιδικούς δεσμούς επειδή το άτομο αζώτου της πεπτιδικής ομάδας δεν συνδέεται με υδρογόνο, αλλά με μια ρίζα.

Τα πεπτίδια διαφέρουν ως προς τη σύνθεση αμινοξέων, τον αριθμό και τη σειρά των αμινοξέων.

Σερυλογλυκυλοπρολαλανίνη

Σχήμα Α. Σχηματισμός διπεπτιδίου

Σχήμα Β. Δομή πεπτιδίων

Το Ser-Gis-Pro-Ala και το Ala-Pro-Gis-Ser είναι δύο διαφορετικά πεπτίδια, παρά το γεγονός ότι έχουν τις ίδιες ποσοτικές και ποιοτικές συνθέσεις αμινοξέων.

2.Χαρακτηριστικά πεπτιδικού δεσμού

Ο πεπτιδικός δεσμός έχει το χαρακτηριστικό ενός μερικού διπλού δεσμού, επομένως είναι βραχύτερος από τους άλλους δεσμούς του πεπτιδικού σκελετού και, ως αποτέλεσμα, έχει μικρή κινητικότητα. Η ηλεκτρονική δομή του πεπτιδικού δεσμού καθορίζει την επίπεδη, άκαμπτη δομή της πεπτιδικής ομάδας. Τα επίπεδα των πεπτιδικών ομάδων βρίσκονται υπό γωνία μεταξύ τους (Εικ. 1-1).

Ο δεσμός μεταξύ του ατόμου άνθρακα και της α-αμινο ομάδας ή της α-καρβοξυλικής ομάδας είναι ελεύθερα περιστρεφόμενος (αν και περιορίζεται από το μέγεθος και τη φύση των ριζών), επιτρέποντας στην πολυπεπτιδική αλυσίδα να υιοθετήσει διαφορετικές διαμορφώσεις.

Οι πεπτιδικοί δεσμοί βρίσκονται συνήθως στην trans διαμόρφωση, δηλ. Τα άτομα α-άνθρακα βρίσκονται στις απέναντι πλευρές του πεπτιδικού δεσμού. Ως αποτέλεσμα, οι πλευρικές ρίζες των αμινοξέων βρίσκονται στην πιο απομακρυσμένη απόσταση μεταξύ τους στο διάστημα (Εικ. 1-2).

Οι πεπτιδικοί δεσμοί είναι πολύ ισχυροί και δεν σπάνε αυθόρμητα υπό κανονικές συνθήκες που υπάρχουν στα κύτταρα (ουδέτερο περιβάλλον, θερμοκρασία σώματος). Σε εργαστηριακές συνθήκες, η υδρόλυση των πρωτεϊνικών πεπτιδικών δεσμών πραγματοποιείται σε μια σφραγισμένη αμπούλα με πυκνό (6 mol/l) υδροχλωρικό οξύ, σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 105 ° C και λαμβάνει χώρα πλήρης υδρόλυση της πρωτεΐνης σε ελεύθερα αμινοξέα. σε μια μέρα περίπου.

Στους ζωντανούς οργανισμούς, οι πεπτιδικοί δεσμοί στις πρωτεΐνες σπάνε με τη βοήθεια ειδικών πρωτεολυτικών ενζύμων (από τα αγγλικά, protein - protein, lysis - destruction), που ονομάζονται επίσης πρωτεάσες ή πεπτιδικές υδρολάσεις.

Για την ανίχνευση πρωτεϊνών και πεπτιδίων σε διάλυμα, καθώς και για τον ποσοτικό προσδιορισμό τους, χρησιμοποιείται η αντίδραση διουρίας (θετικό αποτέλεσμα για ουσίες που περιέχουν τουλάχιστον δύο πεπτιδικούς δεσμούς).

3.Βιολογικός ρόλος των πεπτιδίων

Το ανθρώπινο σώμα παράγει πολλά πεπτίδια που συμμετέχουν στη ρύθμιση διαφόρων βιολογικών διεργασιών και έχουν υψηλή φυσιολογική δραστηριότητα.

Ρύζι. 1-1. Επίπεδα θέσης πεπτιδικών ομάδων και ατόμων α-άνθρακα στο διάστημα.

Ρύζι. 1-2. Trans διαμόρφωση πεπτιδικών δεσμών. Λειτουργικές ομάδες-CO- και -NH-,

σχηματίζοντας πεπτιδικούς δεσμούς, δεν είναι ιονισμένοι, αλλά είναι πολικοί και μπορούν να συμμετέχουν στο σχηματισμό δεσμών υδρογόνου.

Ο αριθμός των υπολειμμάτων αμινοξέων στη δομή των βιολογικά ενεργών πεπτιδίων μπορεί να κυμαίνεται από 3 έως 50. Μερικά από τα «μικρότερα» πεπτίδια περιλαμβάνουν ορμόνη απελευθέρωσης θυρεοτροπίνης και γλουταθειόνη (τριπεπτίδια), καθώς και εγκεφαλίνες, που περιέχουν 5 αμινοξέα. Ωστόσο, τα περισσότερα βιολογικά ενεργά πεπτίδια περιέχουν περισσότερα από 10 αμινοξέα, για παράδειγμα, το νευροπεπτίδιο Υ (ρυθμιστής όρεξης) περιέχει 36 αμινοξέα και η κορτικολιμπερίνη - 41 αμινοξέα.

Μερικά από τα πεπτίδια, ιδιαίτερα τα περισσότερα πεπτιδικές ορμόνες, περιέχουν πεπτιδικούς δεσμούς που σχηματίζονται από την α-αμινο ομάδα και την α-καρβοξυλική ομάδα γειτονικών αμινοξέων. Τυπικά, συντίθενται από ανενεργούς πρόδρομους πρωτεϊνών στους οποίους συγκεκριμένα πρωτεολυτικά ένζυμα διασπούν συγκεκριμένους πεπτιδικούς δεσμούς.

Η αγγειοτενσίνη II είναι ένα οκταπεπτίδιο που σχηματίζεται από τη μεγάλη πρωτεΐνη του πλάσματος αγγειοτενσινογόνο ως αποτέλεσμα της διαδοχικής δράσης δύο πρωτεολυτικών ενζύμων.

Το πρώτο πρωτεολυτικό ένζυμο, η ρενίνη, διασπά από το αγγειοτενσινογόνο από το αμινοτελικό άκρο ένα πεπτίδιο που περιέχει 10 αμινοξέα, που ονομάζεται αγγειοτενσίνη Ι. Το δεύτερο πρωτεολυτικό ένζυμο, η καρβοξυδιπεπτιδυλική πεπτιδάση, διασπά από το καρβοξυτελικό άκρο.